Minimizar el impacto de los vehículos eléctricos en la red

17-mar-2023 (Noticias de Nanowerk) Los planes nacionales y globales para combatir el cambio climático incluyen aumentar la electrificación de los vehículos y el porcentaje de electricidad generada a partir de fuentes renovables. Pero algunas proyecciones muestran que estas tendencias podrían requerir nuevas y costosas plantas de energía para satisfacer las cargas máximas por la noche, cuando los automóviles se enchufan después de la jornada laboral. Es más, la sobreproducción de energía procedente de parques solares durante el día puede desperdiciar una valiosa capacidad de generación de electricidad. En un nuevo estudio, investigadores del MIT han descubierto que es posible mitigar o eliminar ambos problemas sin la necesidad de sistemas tecnológicos avanzados de dispositivos conectados y comunicaciones en tiempo real, lo que podría aumentar los costos y el consumo de energía. En cambio, fomentar la colocación de estaciones de carga para vehículos eléctricos (EV) de manera estratégica, en lugar de dejar que surjan en cualquier lugar, y establecer sistemas para iniciar la carga de los automóviles en momentos retrasados ​​podría marcar la diferencia. El estudio, publicado en la revista Informes celulares Ciencias físicas (“Estrategias para una carga beneficiosa de vehículos eléctricos para reducir la demanda máxima de electricidad y almacenar energía solar”), es de Zachary Needell PhD '22, postdoctorado Wei Wei y la profesora Jessika Trancik del Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad del MIT. En su análisis, los investigadores utilizaron datos recopilados en dos ciudades muestra: Nueva York y Dallas. Los datos se recopilaron, entre otras fuentes, de registros anónimos recopilados a través de dispositivos a bordo de vehículos y encuestas que tomaron muestras cuidadosamente de poblaciones para cubrir comportamientos de viaje variables. Mostraron las horas del día en que se utilizan los automóviles y durante cuánto tiempo, y cuánto tiempo pasan los vehículos en diferentes tipos de lugares: residenciales, laborales, comerciales, de entretenimiento, etc. Los hallazgos, dice Trancik, "completan el panorama sobre la cuestión de dónde ubicar estratégicamente los cargadores para respaldar la adopción de vehículos eléctricos y también respaldar la red eléctrica". Una mejor disponibilidad de estaciones de carga en los lugares de trabajo, por ejemplo, podría ayudar a absorber los picos de energía que se producen al mediodía a partir de instalaciones de energía solar, que de otro modo podrían desperdiciarse porque no es económico construir suficientes baterías u otra capacidad de almacenamiento para ahorrar todo el tiempo. para más tarde en el día. Por lo tanto, los cargadores en el lugar de trabajo pueden proporcionar un doble beneficio, ya que ayudan a reducir la carga máxima nocturna de la carga de vehículos eléctricos y también aprovechan la producción de electricidad solar. Estos efectos en el sistema de energía eléctrica son considerables, especialmente si el sistema debe satisfacer las demandas de carga de una flota de vehículos personales totalmente electrificada junto con los picos de otras demandas de electricidad, por ejemplo en los días más calurosos del año. Si no se mitigan, los picos nocturnos en la demanda de carga de vehículos eléctricos podrían requerir la instalación de más de un 20 por ciento más de capacidad de generación de energía, dicen los investigadores. "La carga lenta en el lugar de trabajo puede ser más preferible que las tecnologías de carga más rápida para permitir una mayor utilización de los recursos solares del mediodía", afirma Wei. Mientras tanto, con la carga doméstica retrasada, cada cargador de vehículos eléctricos podría ir acompañado de una aplicación sencilla para estimar el tiempo para comenzar su ciclo de carga, de modo que se cargue justo antes de que sea necesario al día siguiente. A diferencia de otras propuestas que requieren un control centralizado del ciclo de carga, un sistema de este tipo no necesita comunicación de información entre dispositivos y puede preprogramarse, y puede lograr un cambio importante en la demanda en la red causado por la creciente penetración de los vehículos eléctricos. La razón por la que funciona tan bien, dice Trancik, es por la variabilidad natural en los comportamientos de conducción entre los individuos de una población. Cuando hablan de “carga en el hogar”, los investigadores no se refieren sólo a la carga de equipos en garajes o áreas de estacionamiento individuales. Dicen que es esencial disponer de estaciones de carga en los estacionamientos en la calle y también en las áreas de estacionamiento de los edificios de apartamentos. Trancik dice que los hallazgos resaltan el valor de combinar las dos medidas (carga en el lugar de trabajo y carga retrasada en el hogar) para reducir la demanda máxima de electricidad, almacenar energía solar y satisfacer convenientemente las necesidades de carga de los conductores todos los días. Como demostró el equipo en investigaciones anteriores, la carga en el hogar puede ser un componente particularmente eficaz de un paquete estratégico de lugares de carga; Han descubierto que la carga en el lugar de trabajo no es un buen sustituto de la carga en el hogar para satisfacer las necesidades de los conductores todos los días. “Dado que se destina una gran cantidad de dinero público a ampliar la infraestructura de carga”, afirma Trancik, “¿cómo se puede incentivar la ubicación para que se integre de manera eficiente y efectiva a la red eléctrica sin requerir mucha expansión de capacidad adicional? " Esta investigación ofrece algunas orientaciones a los responsables de la formulación de políticas sobre dónde centrar las reglas y los incentivos. "Creo que una de las cosas fascinantes de estos hallazgos es que siendo estratégico se puede evitar mucha infraestructura física que de otro modo se necesitaría", añade. “Sus vehículos eléctricos pueden eliminar parte de la necesidad de almacenamiento estacionario de energía, y también pueden evitar la necesidad de ampliar la capacidad de las centrales eléctricas, si piensan en la ubicación de los cargadores como una herramienta para gestionar las demandas: dónde ocurren y cuándo ocurren. ocurrir." El equipo descubrió que retrasar la carga en el hogar podría marcar una sorprendente diferencia. “Básicamente se trata de incentivar a la gente a empezar a cobrar más tarde. Esto puede ser algo que esté preprogramado en sus cargadores. Se incentiva a las personas a retrasar un poco el inicio de la carga, de modo que no todos carguen al mismo tiempo, y eso suaviza el pico”. Un programa de este tipo requeriría algún compromiso previo por parte de los participantes. "Habría que contar con suficientes personas comprometidas con este programa de antemano para evitar la inversión en infraestructura física", dice Trancik. "Entonces, si hay suficiente gente inscribiéndose, entonces básicamente no es necesario construir esas plantas de energía adicionales". No es un hecho que todo esto vaya a funcionar perfectamente, y sería crucial implementar la combinación adecuada de incentivos. "Si se quiere que los vehículos eléctricos actúen como una tecnología de almacenamiento eficaz de energía solar, entonces el mercado [de vehículos eléctricos] debe crecer lo suficientemente rápido para poder hacerlo", afirma Trancik. Para utilizar mejor los fondos públicos para ayudar a que eso suceda, dice, “se pueden incentivar las instalaciones de carga, que idealmente pasarían por un proceso competitivo; en el sector privado, habría empresas que pujaran por diferentes proyectos, pero se puede incentivar la instalación de carga. en los lugares de trabajo, por ejemplo, para aprovechar ambos beneficios”. Los cargadores a los que las personas pueden acceder cuando están estacionadas cerca de sus residencias también son importantes, añade Trancik, pero por otras razones.

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• Fuente: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62605.php